Projekt City Link etapp 2.

Transkript

1 Vegetation & Infrastruktur Örjan Stål AB Projekt City Link etapp 2. Konsekvensutredning gällande grundvattensänkning Bakgrund Vid utbyggnad av Svenska kraftnäts kabeltunnel, City Link etapp 2, beräknas arbetena medföra risk att grundvattennivån sänks. Utmed sträckningen uppskattas ett påverkansområde där sänkningen varierar från cirka 0,5 1 meter i det övre jordmagasinet. I det underliggande berget kan en större grundvattensänkning ske men detta kommer inte att påverka växtligheten. För att kunna göra en bedömning av vilka konsekvenser en sådan grundvattensänkning kommer att få för befintlig vegetation med fokus på äldre och särskilt värdefulla träd, krävs data gällande jordens textur (kornstorlekssammansättning) och dess kapillära och dränerande förmåga. Genom dessa data kan en bedömning göras om, och i vilken omfattning, markens egenskaper förändras med avseende på för växterna tillgängligt vatten efter grundvattensänkningen. Problembild Den påverkan som i första hand kan förväntas är en uttorkning i de översta jordlagren (0-50 cm) till följd av grundvattensänkning. Grundvattennivån påverkar den vattenhållande förmågan i en jord och dess dräneringsförmåga efter större nederbördsmängder. Mängden vatten som kan hållas kvar i det översta marklagret vid så kallad dräneringsjämvikt styrs dels av avståndet mellan markytan och grundvattenytan, dels vilken bindningsförmåga jorden har (se figur 1). Jordens bindningsförmåga styrs i sin tur av jordens textur vilket i sin tur påverkar vegetationens vattentillgång efter grundvattensänkningen. I jordar med stark kapillär bindningsförmåga, såsom ler- och siltjordar (s.k. mjälajordar), finns vatten kvar i jordens övre markprofil även vid höga vattenavförande tryck (grundvattennivåer > 4 m). Jordar med sämre kapillär bindningsförmåga, såsom sandiga och grusiga jordar, släpper ifrån sig nästan allt vatten i den övre markprofilen redan vid 0,5 1 m vattenavförande tryck (grundvattennivån ligger 0,5-1 m under markytan). l@viosab.se Telefon Mobiltelefon 0 1

2 Hos jordar med lägre bindningsförmåga (sand och grusdominerade) kan redan en mindre grundvattensänkning minska mängden markvatten i det översta markskiktet. Det krävs dock att grundvattnet innan sänkningen ligger högt, från 1 meter eller högre för att grundvattensänkningen ska ha någon påverkan. Ligger grundvattnet djupare är den övre delen av markprofilen redan torr och ytterligare grundvatten sänkning har liten påverkan. Figur 1. Exempel av effekterna av olika grundvattennivåer på jordar med stark kapillärbindningsförmåga. I första fallet ligger GV högt för denna typ av jord. Jorden har därmed svårigheter att dränera av vatten vilket leder till hög vattenhalt högt upp i markprofilen med låg syrehalt till följd. I det andra fallet ligger GV på en nivå som medger minst 10 % luft i hela rotdjupet. En grundvattensänkning innebär alltså att mängden växttillgängligt vatten kan minska i de översta markskikten. Detta behöver inte bli ett problem för växter som har förmåga att bilda ett omfattande rotsystem (främst vedartade växter, buskar och träd). Förutsättningarna för rotutveckling djupare ner i marken kommer istället att förbättras då jorden kommer att få högre andel luft längre ner i markprofilen. Vid en sådan situation kommer växtens rötter att söka sig djupare ner i marken för att få tag i likvärdig mängd växttillgängligt vatten (se figur 2). Problem kan dock uppstå om grundvattennivån sänks fort och under torra förhållanden under vegetationsperioden. Örter som är anpassade till fuktiga ståndorter kan få problem även med mindre minskningar i vattenhalt ytligt i Telefon Mobiltelefon 2

3

4 Vid en markprofil där lera ligger på en friktionsjord med låg bindnings kapacitet utgör lerlagret ett stopp för perkolerande vatten och det brukar i princip finnas två akvifärer, en ovanpå leran och en under leran i moränen. Effekten av en grundvattensänkning i detta område kommer att bero på hur grundvattnets trycknivå ligger i förhållande till lerlagret före och efter grundvattensänkningen. Två scenarion presenteras i figur 3. I scenario nr 1 (röda linjer), ligger grundvattennivån nära överkant på friktionsjorden (moränen) men fortfarande i lerlagret. Efter en grundvatten sänkning (nr 1 till höger i bilden) så hamnar grundvattennivån under lerlagret och i moränen. I detta fall riskerar leran att med tiden torka upp och spricka och förlora sin förmåga att hålla kvar vatten och den övre akvifären töms på vatten. Detta scenario har större påverkan på vattentillgången i fyllningen än scenario nr 2 (blåa linjer) där trycknivån ligger en bit upp i lerlagret och fortfarande ligger kvar i lerlagret efter grundvattensänkningen (nr 2 till höger i bilden). I detta fall kan lerlagret hållas intakt och den övre akvifären kommer att finans kvar med en mindre påverkan på vattentillgången för vegetationen som Telefon 0 Mobiltelefon 4

5

6

7 Blåa jordar (prov 2 och 11) har lågt lerinnehåll och lågt siltinnehåll och har sämre vattenhållande egenskaper. Lila jordar (prov 12 och 13) har mycket lågt ler-och siltinnehåll vilket ger dem torra egenskaper. Konsekvensbedömning För varje klassificerad jordgrupp har en referensjord identifierats från litteraturdata för att uppskatta vatteninnehållet vid olika vattenförande tryck. Vidare har också en gräns för grundvattensänkning fastställs där det bedöms att den vattenhållande förmågan minskar så drastiskt i det översta marklagret att grundvattensänkningen får konsekvenser. Dessa nivåer karaktäriseras av en knyck på bindningskurvan. Nedan följer en bedömning och analys gällande bindningskurvorna för vare varje klassificerad jordgrupp: Gula jordar Prov 1,5,6 och 10 (Se bilaga 2 jordanalyser siktkurvor) Referensjorden som används för denna grupp av jordar är en lermorän med en porvolym på ca 43 % (se bilaga 3. Bindningskurvor). Vid ett grundvattenstånd på ca 10 meter under markytan (10 m.v.p.) bedöms det vattenavförandetrycket bli så stort att det bidrar till en kritisk dränerade effekt på det översta marklagret. Bedömning blir att vid de platser där denna typ av jord förekommer och där en grundvattensänkning kommer att bli aktuell med en nivå på 0,5 1 m, kommer det inte påverka träd eller annan vegetation negativt beträffande dess vattenförsörjning. Gröna jordar Prov 7 och 9 (Se bilaga 2 jordanalyser siktkurvor) Referensjorden som används för dessa jordar är en siltig mellanlera med en porvolym på ca 42 % (se bilaga 3. Bindningskurvor). Jorden har moränkaraktär vilket innebär att den även innehåller grus och sten. Jorden släpper vatten först vid ett vattenavförande tryck på 10 m.v.p. Bedömning blir att vid de platser där denna typ av jord förekommer och där en grundvattensänkning kommer att bli aktuell med en nivå på 0,5 1 m, kommer det inte påverka träd eller annan vegetation negativt beträffande dess vattenförsörjning. Röda jordar Prov 3 och 4 (Se bilaga 2 jordanalyser siktkurvor) Referensjorden som används för dessa jordar är en lerig morän med en porvolym på ca 40 % (se bilaga 3. Bindningskurvor). Vid ett grundvattendjup på ca 17 meter blir det vattenavförandetrycket så stort att det bidrar till en kritisk dränerade effekt av det översta marklagret. Bedömning blir att vid de platser där denna typ av jord förekommer och där en grundvattensänkning kommer att bli aktuell med en nivå på 0,5 1 meter, kommer det inte påverka träd eller annan vegetation negativt beträffande dess Telefon 0 Mobiltelefon 7

8 Blåa jordar Prov 2 och 11 (Se bilaga 2 jordanalyser siktkurvor) Referensjorden för dessa jordar är en sandig slitig morän med en porvolym på ca 47 % (se bilaga 3. Bindningskurvor). Vid ett grundvattendjup på ca 2 meter bedöms det vattenavförandetrycket bli så stort att det bidrar till en kritisk dränerade effekt av det översta marklagret. Bedömning blir att vid de platser där denna typ av jord förekommer och där en grundvattensänkning kommer att bli aktuell med en nivå på 0,5 1 meter, kan det komma att påverka vattenförsörjningen för växterna. Detta förutsätter dock att befintlig grundvattennivån ligger högt < 2 m från markytan. Om grundvattennivån redan ligger djupare än 2 m är redan marken av dränerad och den vegetation som växer där har anpassat sig efter de mer torrare västförhållandena. Lila jordar Prov 12 och 13 (Se bilaga 2 jordanalyser siktkurvor) Referensjorden för dessa jordar är en sandig slitig morän med en porvolym på ca 41 % (se bilaga 3. Bindningskurvor). Redan vid ett grundvattendjup på ca 2 meter bedöms det vattenavförandetrycket bli så stort att det bidrar till en kritisk dränerade effekt på det översta marklagret. Bedömning för dessa jordar är att om grundvattennivån sänks mer än 2 meter under markytan bidrar det till en kritiskt låg vattenhalt i det översta marklagret. Om grundvattenytan redan ligger än 2 meter djupare får man anta att vegetationen redan har anpassat sig till en låg vattenhalt. Konklusion Sammanfattningsvis är bedömningen att risken är väldigt liten för att trädens växtförutsättningar ska försämras vid en grundvattensänkning i samband med anläggandet av kabeltunneln. Bedömningen att risken är låg för skada på träden bygger på följande antaganden: Den bedömda grundvattensänkningen på 0,5 1 meter bidrar till en marginell minskning av det växttillgängliga vattnet i det översta markskiktet (0-20cm). Majoriteten av jordarterna består av jordar med höga kapillärbindningsegenskaper. Merparten av trädens vattenupptagande rötter befinner sig djupare än det övre markskiktet (> 20 cm) och där sker i princip ingen minskning av mängden växttillgängligt vatten. För merparten av tunnelsträckningen kommer en grundvattensänkning inte påverka växtligheten som växer i det översta jordlagret (0-20 cm). Det finns dock vissa områden där det föreligger en viss risk att det kan ge en negativ påverkan gällande trädens växtförutsättningar. Det är framförallt vid randzonerna. Vid randzonerna föreligger en viss risk för uttorkning av det översta marklagret vid mindre grundvattensänkningar om den nya grundvattennivån hamnar i friktionsjorden och lerlagret tillåts torka ut, enligt scenario 1 som beskrivs i figur 3. l@viosab.se Telefon 8

9 Risken för att ett sådant markförhållande skulle bidra till bestående torkskador för träd, buskar och annan vegetation är förhållandevis låg. Anledningen är att överliggande ler- eller slithållandejord har en hög vattenhållande förmåga av det vatten som tillförs via nederbörd. En torkstress bedöms med den anledningen endast uppstå vid långvarig frånvaro från nederbörd tillsammans med hög marktemperatur. Kontroll och skyddsåtgärder Risken för uppkomst av allvarliga och bestående skador för träd vid en beräknad mindre grundvattensänkning måste betecknas som liten. Dessutom uppskattas att där risken för att grundvattensänkningen ska kunna ge negativ påverkan för befintliga träd inom påverkansområdet är begränsat till relativt få platser. Dessa förutsättningar gör att det finns goda förutsättningar till att kunna förebygga och kontrollera att framtida skador ej kommer att uppstå för träden. Det är med den anledningen viktigt att tidigt försöka lokalisera potentiella riskområde och där utföra geotekniska erforderliga markundersökningar samt inventera och värdera växtmaterialet på aktuell plats. När väl området identifieras och en prioritering gjorts gällande behov för att förebygga skada vid en eventuell framtida grundvattensänkning, bör ett kontrollprogram arbetas fram. Genom att utföra kontinuerlig mätning av markfukten vid de områden som bedöms ha behov för skyddsåtgärder ges ett bra underlag till vilka åtgärdsinsatser som kommer att krävas. Vid likande omfattande byggprojekt som för byggnation av City tunneln i Malmö och Norra länken där grundvatten sänkts och där risk funnits för att skada befintliga träd har markfuktighetsmätningar utförts som underlag till kontrollprogram för att undvika skador på skyddsvärda träd. Mätresultaten var bland annat styrande gällande behov av bevattning för de skyddsvärda träden, dels gällande dess omfattning (antal gånger och hur frekvent) och dels hur mycket vatten som skulle tillföras per tillfälle. Skyddsåtgärderna som togs fram inom kontrollprogrammet inom dessa projekt har gett väldigt bra resultat. Inga träd som innefattades av uppkomna skyddsåtgärder mot effekterna av sänkt grundvattennivå har fått nedsatt vitalitet eller kondition. Det bör nämnas att grundvattensänkningarna vid dessa projekt var betydligt mer omfattande än vad som kommer att bli aktuellt för utbyggnaden av City Link etapp 2. Örjan Stål Växjö l@viosab.se Telefon Mobiltelefon 9

10 Vegetation & Infrastruktur Örjan Stål AB Projekt City Link etapp 2. Bilaga 1. Placering av provgropar Provplats Nr 1 l@viosab.se Telefon Mobiltelefon 1

11 Provplats Nr Telefon Mobiltelefon 2

12 Provplats Nr Telefon Mobiltelefon 3

13 Provplats Nr 4 l@viosab.se Telefon Mobiltelefon 4

14 Provplats Nr 5 l@viosab.se Telefon Mobiltelefon 5

15 Provplats Nr 6 & 7 (8 ej Telefon Mobiltelefon 6

16 Provplats Nr Telefon Mobiltelefon 7

17 Provplats Nr 11 Telefon Mobiltelefon 8

18 Provplats Nr 12 & 13 Telefon Mobiltelefon 9

19 Sten Grus Sand Silt Lera Mellansten Fingrus Mellangrus Grovgrus 0 Kornfördelning enl. SS och SS BILAGA 7 TRÄD OCH GRUNDVATTENPÅVERKAN SWECO GEOLAB Projekt: Svenska Kraftnät City Link Datum: Uppdragsnr: Provtagningsdatum: Löp-nr: Uppdragsgivare:, VÄXJÖ Gransk./Sign: Finsand Mellansand Grovsand Finsilt Mellansilt Grovsilt Kornstorlek d (mm) 0,001 0,002 0,006 0,02 0,06 0,2 0, Passerande mängd, viktprocent ,001 0,005 0,01 0,063 0,125 0,25 0, , ,074 5,6 11,3 22,6 45 SWECO GEOLAB, Gjörwellsgatan 22, Box STOCKHOLM, Tel: , Fax: geolab@sweco.se, ingår i SWECO Infrastructure AB *=AMA Anläggning 10 d10 d60 d90 Tjälfarlighet Mtrl % > mm Provbeteckning Glödgn.- förlust % Siktat Prov (g) Benämning Gäller mellan (m) Djup (m) Sektion Borrhål Sandig lermorän B/3* 0,034 0,520 P 1 Siltig sandmorän 897 3B/2* 0,019 0,401 8,044 P 2 Lerig sandmorän 994 4A/3* 0,200 7,449 P 3 1(3) Grusig sandig lerig morän 558 3B/2* 0,009 1,552 11,112 P 4

20 Sten Grus Sand Silt Lera Mellansten Fingrus Mellangrus Grovgrus 0 Kornfördelning enl. SS och SS BILAGA 7 TRÄD OCH GRUNDVATTENPÅVERKAN SWECO GEOLAB Projekt: Svenska Kraftnät City Link Datum: Uppdragsnr: Provtagningsdatum: Löp-nr: Uppdragsgivare:, VÄXJÖ Gransk./Sign: Finsand Mellansand Grovsand Finsilt Mellansilt Grovsilt Kornstorlek d (mm) 0,001 0,002 0,006 0,02 0,06 0,2 0, Passerande mängd, viktprocent ,001 0,005 0,01 0,063 0,125 0,25 0, , ,074 5,6 11,3 22,6 45 SWECO GEOLAB, Gjörwellsgatan 22, Box STOCKHOLM, Tel: , Fax: geolab@sweco.se, ingår i SWECO Infrastructure AB *=AMA Anläggning 10 d10 d60 d90 Tjälfarlighet Mtrl % > mm Provbeteckning Glödgn.- förlust % Siktat Prov (g) Benämning Gäller mellan (m) Djup (m) Sektion Borrhål Lermorän 516 4B/3* 0,010 0,562 P 5 Sandig lermorän 677 4B/3* 0,041 1,138 P 6 Sandig siltig lermorän 867 5A/4* 0,077 2,408 P 7 2(3) Sandig lerig morän 702 4A/3* 0,002 0,209 3,138 P 9

21 Sten Grus Sand Silt Lera Mellansten Fingrus Mellangrus Grovgrus 0 Kornfördelning enl. SS och SS BILAGA 7 TRÄD OCH GRUNDVATTENPÅVERKAN SWECO GEOLAB Projekt: Svenska Kraftnät City Link Datum: Uppdragsnr: Provtagningsdatum: Löp-nr: Uppdragsgivare:, VÄXJÖ Gransk./Sign: Finsand Mellansand Grovsand Finsilt Mellansilt Grovsilt Kornstorlek d (mm) 0,001 0,002 0,006 0,02 0,06 0,2 0, Passerande mängd, viktprocent ,001 0,005 0,01 0,063 0,125 0,25 0, , ,074 5,6 11,3 22,6 45 SWECO GEOLAB, Gjörwellsgatan 22, Box STOCKHOLM, Tel: , Fax: geolab@sweco.se, ingår i SWECO Infrastructure AB *=AMA Anläggning 10 d10 d60 d90 Tjälfarlighet Mtrl % > mm Provbeteckning Glödgn.- förlust % Siktat Prov (g) Benämning Gäller mellan (m) Djup (m) Sektion Borrhål Sandig lermorän 849 4B/3* 0,088 0,245 P 10 Grusig siltig sandmorän 663 3B/2* 0,017 0,664 9,359 P 11 Siltig sandmorän 761 3B/2* 0,005 0,208 1,996 P 12 3(3) Siltig sandmorän 882 3B/2* 0,013 0,530 6,768 P 13

22

23

24

25

26